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新型多功能饲料添加剂——双乙酸钠

2001年06月25日 14:56 来源:饲料博览第5期

双乙酸钠(Sodium Diacetate,简称SDA)在一百多年以前就已被发现,直到1982年美国FDA才承认其作为食品、粮食、饲料防霉保鲜剂。作为饲料添加剂,SDA对人畜无毒无害,不致癌,无残留,适口性好,并且具有增加营养价值,提高饲养质量的功能。此外,SDA的防霉效果优于目前使用的丙酸盐,与进口"霉敌"相当,添加量为丙酸盐的1/2~1/3,价格比丙酸盐低,是当今理想的高效防霉保鲜助长剂。已在美国、日本、德国、加拿大等国家普遍使用。 1 双乙酸钠的性质及产品标准 1.1 性质 双乙酸钠,又名二醋酸一钠,分子式CH3COOH CH3 COOH ·xH,O,分子量为142(无水),是醋酸和醋酸钠的复合物,由短氢键缔合。外观为白色粉末,带醋酸气味,易吸湿,极易溶于水,加热至15O℃以上分解,熔点为96℃。 1.2 双乙酸钠的产品标准 见表1。 表l 双乙酸钠的产品标准 项目 FAO/WHO标准 FDA标准 醋酸含量(%) 39.0~41.0 38.0~40.0 醋酸钠含量(%) 58.0~60.0 56.0~58.0 水分(%) ≦=2 ≦4 重金属Pb(mg/kg) ≦10 - 砷化物As(mg/kg) ≦3 - 10%水溶液pH值 4.5~5.0 - 甲酸及易氧化物质 <痕量 - 醛类 <痕量 - 注:FAO-联合国粮农组织 WHO-联合国卫生组织 FDA-美国食品技术公司 2 双乙酸钠的作用机理 自然状态下,双乙酸钠会缓慢放出乙。乙酸可有效地渗透到霉菌组织的细胞壁,干扰细胞间酶的相互作用,可使细胞内蛋白质变性,从而起到抗菌防霉作用。 乙酸是参与动物能量代谢的重要物质。乙酸在消化道被吸收,由血液输送到代谢组织的细胞浆中,在乙酚辅酶A合成酶的催化下转化成能量代谢的"枢纽"物质"活性乙酸",即乙酚辅酶A,乙酰辅酶A是糖、脂肪酸、氨基酸分解进入呼吸链的活性形式。上述物质之间还可以通过它相互转化,因此SDA有促进动物机体物质代谢的作用。 乙酸是反刍动物合成脂肪的重要前体物质。它有利于牛奶脂肪中短链脂肪酸的形成,提高牛奶的乳脂率。 3 双乙酸钠的应用 3.1 双乙酸钠的防霉作用 SDA有较强的杀灭霉菌能力,用于抑制谷物霉变效果最佳。据文献报道,在含水量21.5%的谷物中,添加0.1%~0.8%的SDA,贮存期可由90天延至280天,在含水17%~33%的谷物中添加O.5~1.0%的含SDA77.6%、山梨酸醇20%及防结块剂2.4%组成的复合霉菌生长抑制剂,在21~27℃、湿度70%~85%的条件下储存90天未见霉菌形成。梁亮等(1998)试验证明,在含水量为22%的谷物中添加0.75%的SDA防霉能力是未添加SDA防霉效果的20倍。 SDA添加于青贮料中,能有效抑制霉菌生长,改善青贮品质,达到保鲜目的,在青贮料中添加0.2%~0.4%的SDA,可使青贮料在pH=4.08时延长贮存期3周以上。据葛政华(1993)报道,添加0.2%左右的SDA于青贮黑麦草中,经150天贮存后,试验组霉菌总数仅为对照组的10%,而且在使用期内基本不发霉。 3.2 对畜禽生产性能的影响 3.2.1 奶牛饲料中添加SDA的作用 SDA能增强饲料适口性,提高饲料利用率。此外,SDA能提高奶牛的乳脂率及产奶量。石传林等(1999)用SDA保护的青贮玉米秸秆饲喂奶牛的试验表明,用SDA保护的青贮玉米秸秆质地松软,腐烂少,适口性好,奶牛采食速度较快。同时,试验组平均日产奶量提高8.5%乳脂率提高近0.1个百分点。杨岩等(1993)报道,33头黑白花泌乳母牛40天的饲养试验中,试验组每天喂SDA186g,每日三次。结果表明试验组乳脂率提高10.25%;产奶量提高10.2%。林治文等(1992)试验表明,给奶牛饲喂SDA提高了产奶量和乳脂率。 3.2.2 猪饲料中添加SDA的作用 SDA能提高肥猪瘦肉率、仔猪的增重及预防仔猪腹泄。上海化工研究所对62天85日龄"社长枫"杂交猪进行饲喂试验,试验期71天,试验组饲料中添加SDAO.3%,结果试验组猪食欲旺盛,毛色亮泽,瘦肉率比对照组提高2%,膘厚比对照组降低0.2cm,骨髓重降低1.46kg。另据黄玉德、黄嘉等(1998)报道,用SDA饲喂断奶仔猪的试验表明,第二组(添加0.1%)比对照组增重提高12.2%。此外试验组仔猪基本无腹泻发生。 3.2.3 鸡饲料中应用SDA的效果 SDA作为饲料添加剂饲喂雏鸡、肉仔鸡、成年鸡可抑霉防病,提高成活率。杨晓红等(1998)报道,在鸡饲料中添加SDA,试验组(添加0.1%)在40天内无下痢现象。此外,试验组产蛋率比对照组提高18,8%。杜学谦等(1993)报道,在蛋雏鸡饲料中添加O.5%的SDA,8周后成活率提高2.34%,20周成活率提高4.94%;在成年鸡饲料中添加0.5%,可提高产蛋率4.94%;在商品蛋鸡饲料中添加SDA,死亡率降低0.79%,平均产蛋率提高6.64%;肉仔鸡饲料中添加SDA,0~8周成活率提高6.2%,平均体重提高4.8%,耗料降低4.3%。此外,SDA还可以用来控制和治疗火鸡的出血性肠炎。 3.2.4 SDA在鱼饲料中的应用 添加SDA能提高饵料适口性,改善水质,减少疾病发生。黄玉德等(1998)报道,在鲤鱼饵料中添加O.1%,0.2%、0.3%的SDA,增重比对照组提高了6.15%~15.11%,饵料系数降低了0.21%~0.27%。刘云香等(1999)试验表明,在鲤鱼饵料中添加0.3%SDA,能提高鲤鱼的增重率,降低饵料系数。 4 双乙酸钠的生产 4.1 双乙酸钠合成工艺的开发概况 70年代初,国外相继成功开发出多种合成工艺路线:如德国开发的醋酸和醋酸钠气相反应生产工艺;印度开发的醋酸和醋酸钠在乙醇溶剂中的液相反应生产工艺;南非开发的醋酸一醋酥与碳酸钠的反应工艺等。我国目前有醋酸和醋酸钠液相合成工艺;醋酸和烧碱为原料的合成工艺。 4.2 生产方法 醋酸与烧碱液相反应制取SDA是近年来开发的新工艺。反应式艺为:2CH3COO-+NaOH→CH3COOH CH3COONa+H2O,此方法直接生成SDA,具有原料价廉易得、反应时间短(45~120min)、无三废排放(CO2)产出率高(97%)等优点,是理想的SDA合成路线,被多数厂家采用。 4.3 双乙酸钠的生产工艺流程加 4.3.1 中和反应 醋酸与烧碱的投料比、反应时间、反应温度是影响SDA质量和产出率的主要因素。将醋酸和烧碱按3:1的重量比投下反应锅,加热并搅拌,待反应开始后,控制温度105℃-125℃,时间45~12Omin为最佳。 4.3.2 结晶 中和反应结束后,将反应产物冷却至室温,析出结晶。 4.3.3 干燥、粉碎、包装 将反应产物在1O5℃下干燥4h,然后粉碎过筛,装入5mm聚乙烯袋中,用硬纸板密封。 5 应用双乙酸钠的注意事项 5.1 稳定性问题 SDA具有吸湿性,15O℃以上要分解,散发出烟气及刺激性酸味。因此,宜密封保存在干燥、阴凉处,温度不高于40℃,同时应防晒、防潮。保质期一般为两年。在饲料加工过程中,应避免高温,以防止SDA的分解而降低使用效果。 5.2 使用方法问题 使用时,应将SDA加工成浓溶液均匀洒于饲料中,亦可将其与其它微量添加剂充分混合后再均匀拌人饲料。试验表明用粉碎形式添加SDA的防霉效果优于液体添加形式,而微粉形式更有效,比液体形式添加方式防霉效果高一倍。 5.3 配合使用问题 SDA与丙酸钙、苯甲酸钠、山梨酸钠等混合使用具有增效作用,并更稳定。 5.4 添加量问题 含水量相同时,加量越多,安全贮存天数越长,当水分升高时,SDA的添加量应增加。通常SDA在饲料及食品中的添加量为O.1%~0.8%。 6 小 结 SDA这种绿色添加剂早已应用于各类饲料之中,而且取得了很好的效果。预计21世纪我国饲料产量可达l亿吨,其中配合饲料占40%,按0.1%添加SDA,需要SDA总量约5万吨。我国目前SDA年产仅1000多吨。因此,SDA的生产应用具有广阔前景。

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